c - OpenMP:错误: ‘w.13’ 未在封闭并行中指定

Question

我正在尝试使用 OpenMP 来并行化一个模拟生命游戏的简单程序。

我有以下功能:

void evolve_parallel(void *u, int w, int h)
{
    unsigned (*univ)[w] = u;
    unsigned new[h][w];

    #pragma omp parallel for firstprivate(univ, new, w, h), collapse(2), default(none)
    for_y for_x {
        int n = 0;
        for (int y1 = y - 1; y1 <= y + 1; y1++)
            for (int x1 = x - 1; x1 <= x + 1; x1++)
                if (univ[(y1 + h) % h][(x1 + w) % w])
                    n++;

        if (univ[y][x]) n--;
        new[y][x] = (n == 3 || (n == 2 && univ[y][x]));
    }
    for_y for_x univ[y][x] = new[y][x];
}

我的宏(在文件的顶部)是:

#define for_x for (int x = 0; x < w; x++)
#define for_y for (int y = 0; y < h; y++)
#define for_xy for_x for_y

我在 Windows 10 上的 bash 上使用 gcc-4.8 gameoflife.c -o gameoflife -std=gnu99 -O3 -fopenmp 编译它，gcc 给我以下错误:

gameoflife.c: In function ‘evolve_parallel’:
gameoflife.c:131:13: error: ‘w.13’ not specified in enclosing parallel
     if (univ[(y1 + h) % h][(x1 + w) % w])
             ^
gameoflife.c:126:10: error: enclosing parallel
  #pragma omp parallel for firstprivate(univ, new, w, h), collapse(2), default(none)
          ^

如果我删除 default(none)，代码会编译，但我想保留它，这样当我继续更改代码时，如果我忘记声明一些变量，编译器会提醒我private 或 firstprivate。

显然，我没有名为 w.13 的变量，这不是我正在使用的外部变量。有人知道为什么我的代码没有编译吗？

Answer 1

我认为这是 gcc 中的一个错误，它在最新版本 (7.2) 中仍然存在。

我怀疑这里发生的是可变修改(指向可变长度数组)类型使用隐藏变量w.13每当访问 univ 时都会隐式访问。从某种意义上说，编译器会像这样考虑这段代码:

// instead of unsigned (*univ)[w] ...;
unsigned **univ ...;
const int w.13 = w;
....
// instead of univ[x][y]
univ[x * w.13 + y]

要重现的较短版本:

void foo(int n, int a[][n])
{
    #pragma omp parallel shared(a) default(none)
    a[23][0] = 42;
}

请随时报告错误，否则我会这样做。我想你必须放弃 default(none)。或者，您可以使用不同于可变修改 的东西。我自己并不是他们的忠实粉丝。

也就是说您的代码中还有其他一些问题。您很可能不想对所有这些变量使用 firstprivate，而是使用 shared。如果某些内容仅在并行区域中读取(univ, w, h 就是这种情况)，那么它可以安全且应该被共享。 new 是并行区域的结果，因此也应该共享。 private(和firstprivate)变量的内容在并行区域之后不被保留。共享 new 也是安全的，因为每个迭代(以及线程)都访问一个单独的元素。

出于性能原因，您应该恢复循环的顺序。这将产生连续的内存访问(至少对 new)，这有助于串行情况，尤其是并行情况，以避免错误共享。

最后，如果您想保持理智:删除宏。他们给你带来的痛苦和困惑的程度比他们提供的一点点便利要大很多数量级。我保证 - 如果我错了，我保证你甚至可以拿回你的钱。

注意:我在 OpenMP 标准中找不到对此类类型的任何引用，尽管该标准确实引用了 C99。